TW201330007A

TW201330007A - 用於印刷之漿料組合物和觸控面板

Info

Publication number: TW201330007A
Application number: TW101139526A
Authority: TW
Inventors: Bong-Jun Park; Sun-Hong Yoon; Yong-Jin Lee; Kwang-Yong Jin; Kyoung-Hoon Chai
Original assignee: Lg Innotek Co Ltd
Priority date: 2011-10-25
Filing date: 2012-10-25
Publication date: 2013-07-16
Also published as: US9818498B2; CN103907159B; KR20130044847A; WO2013062285A1; US20140264188A1; CN103907159A; TWI533327B

Abstract

本發明揭露一種用於印刷之漿料組合物，包括導電粉、黏著劑、分散劑和溶劑。分散劑包括聚環氧乙烷(PEO)-聚環氧丙烷(PPO)-聚環氧乙烷(PEO)的塊狀共聚物或聚環氧丙烷(PPO)-聚環氧乙烷(PEO)-聚環氧丙烷(PPO)的塊狀共聚物。。

Description

用於印刷之漿料組合物和觸控面板

本發明揭露關於一種用於印刷之漿料組合物和觸控面板包括使用其之漿料組合物而製備的配線電極。

最近，開發了各式各樣的便攜電子設備，如行動電話、個人數位助理(PDA)和筆記型電腦，作為要求輕薄短小的平面顯示裝置以用於便攜式電子設備的需求逐漸增加。在這方面，最近於平面顯示裝置，諸如液晶顯示器(LCD)、電漿顯示器(PDP)、場發射顯示器(FED)、真空螢光顯示器(VFD)實際上已被研究和商業化。

於液晶顯示器中，透過各種工藝技術，如網版印刷技術和微影技術來實現而設置金屬佈線圖形於裝置元件或彩色濾光片圖形(patterns)。然而，根據網版印刷技術，而形成具低精度的圖形。根據微影技術，光阻劑必須是對準層疊來塗佈光阻劑、曝光和顯影，所以製程是複雜的。因此，此項技術在形成微圖形(micro-patterns)上具有其限制。

換言之，根據相關前案技術的觸控面板之配線電極通常需透過微影技術來形成。微影技術是一種黃光製程，包括光阻劑塗佈製程、光罩對準製程、曝光製程、顯影製程和去光阻製程。微影技術需要漫長的製程時間，浪費了大量的光阻去除劑，以除去光阻劑和光阻劑圖形，並需要如曝光設備的高價設備。

特別地是，微影技術有其缺點，即曝光設備的價格高，且基板尺寸變大和圖形尺寸減小，間距精密(pitch precision)和電極寬度之控制是困難的。

因此，作為替代微影技術的手段，採用橡皮布(blanket)的用於印刷之凹版膠印技術(gravure offset printing scheme)已經研製成功。由於凹版膠印技術可以製作薄的線圖形，作為微影技術的替代技術之凹版膠印技術已備受矚目。

凹版膠印技術是透過使用凹版技術(intaglio scheme)和/或凸版技術(relief scheme)和油墨轉印特性(transfer characteristic)而形成平面顯示器之電極的印刷技術。在一般的情況下，膠印技術分為油墨轉移製程(off process)和轉印製程(set process)的兩個製程。在執行油墨轉移製程之前，漿料組合物被填充在具有微線(micro-line)寬度和深度圖形的印刷輥(printing roll)，然後以刮墨製程(doctoring process)進行刮除剝離溢流於印刷輥的組合物。此後，根據油墨轉移製程中，橡皮輥(blanket roll)和印刷輥(printing roll)旋轉並同時填充、面相對於彼此連續加壓組合物，使得填充於印刷輥之凹版槽(groove)內的組合物轉印到橡皮輥的矽橡膠(silicon-rubber)表面。此外，根據轉印製程中，具有矽橡膠表面的橡皮布和玻璃板(glass plate)於旋轉的同時彼此加壓相對，再次使得橡皮布的矽表面之組合物轉印到玻璃板。

為了透過膠印技術印出微細圖形，必須將漿料充分填充於凹版圖形(gravure pattern)之中，由於橡皮布的優越匹配而整潔完整地將橡皮布的漿料轉印出。

特別是，為了印刷50 μm或以下的微細圖形，漿料必須包括5 μm或更小的金屬微細粒子，並必須具優良的分散性。然而，根據相關技術之丙烯酸類分散劑，意味著相對於醚(ether)溶劑的溶解度較低，從而導致黏合強度相關的問題。

為了解決上述的問題，極需能夠透過提高粒子的分散性而助易於著墨作業(inking work)的用於印刷之漿料組合物。

本發明實施例提供了一種用於印刷之漿料組合物，將包括聚環氧乙烷(PEO)-聚環氧丙烷(PPO)-聚環氧乙烷(PEO)的塊狀共聚物或聚環氧丙烷(PPO)-聚環氧乙烷(PEO)-聚環氧丙烷(PPO)的塊狀共聚物的分散劑添加到用於印刷之漿料組合物而能夠改善粒子的分散性，和包括使用漿料組合物的配線電極之觸控面板。

根據本發明實施例，提供了一種用於印刷之漿料組合物，包括導電粉(conductive powders)、黏著劑、分散劑和溶劑。分散劑包括 PEO-PPO-PEO的塊狀共聚物或PPO-PEO-PPO的塊狀共聚物。

如以上所描述的，根據本發明實施例的用於印刷之漿料組合物包括分散劑，分散劑包括的PEO-PPO-PEO的塊狀共聚物或PPO-PEO-PPO的塊狀共聚物。

因此，在根據本發明實施例的用於印刷之漿料組合物中，分散於醚溶劑中的功能顆粒(functional particles)之分散性可以得到改善。

此外，根據相關技術的不同之丙烯酸類分散劑，根據本發明實施例的用於印刷之漿料組合物不會與銀(Ag)粉起氧化反應，從而防止金屬導電粉被氧化。

因此，透過使用用於印刷之漿料組合物而提高粒子的分散性，可以助易於著墨作業。此外，透過使用漿料組合物，微配線電極可以整齊地形成圖形。

10‧‧‧凹版輥

11‧‧‧漿料

12‧‧‧圖形凹版槽

20‧‧‧刮刀

30‧‧‧橡皮輥

32‧‧‧基輥

34‧‧‧橡皮布

40‧‧‧控制器

S‧‧‧基板

圖1為使用根據本發明實施例的用於印刷之漿料組合物的印刷裝置圖；圖2為根據本發明實施例的聚環氧丙烷-聚環氧乙烷-聚環氧丙烷的塊狀共聚物的鏈之化學結構式圖；以及圖3為根據本發明實施例的用於印刷之漿料組合物中的粒子分散圖。

在本發明實施例的敘述說明中，可被理解的是，當一基板(substrate)、一層(layer)、一薄膜(film)或一電極(electrode)被稱為在“之上(on)”或“之下(under)”於另一基板、另外一層、另一薄膜或另一電極，可能是“直接”或“間接”覆於(on)其他基板、其他層、其他薄膜、或其他電極、或一或多個中間層之上也可被提出與呈現。可參照圖示以詳細描述此層的位置與態樣。

為了方便與清晰的解釋為目的，圖示中元件的大小可被誇大，可能無法完全反映實際元件的大小。

在下文中，將根據本發明用於印刷之漿料組合物和透過使用用於印刷之漿料組合物所形成的配線電極進行詳細說明與解釋。

圖1為使用根據本發明實施例的用於印刷之漿料組合物的印刷裝置圖。

請參考圖1所示，印刷裝置包括凹版輥(gravure roll)10、刮刀(doctor blade)20、橡皮輥(blanket roll)30和控制器40。

凹版輥10包括具有一預定深度的圖形凹版槽(pattern groove)12。例如，在凹版輥10可具有圓柱形，使凹版輥10可被旋轉安裝。凹版輥10可包括各種材料，其能夠保持填充在圖形凹版槽12中的漿料11，同時防止因為反覆印刷的工序而使凹版輥10損壞。例如，凹版輥10可包括金屬。

刮刀20被設置在凹版輥10的接觸面，使漿料11被填充於圖形凹版槽12內。

雖然未繪示於圖示中，刮刀20可包括刀板部(doctor part)和固定部(fixing part)。或者，如有必要刮刀20還可包括其它的部分。

橡皮輥30可包括基輥(base roll)32和橡皮布34。

例如，基輥32具有一圓柱形，使得基輥32可旋轉安裝。基輥32可包括不銹鋼。

橡皮布34可捲繞於基輥32的外週面。橡皮布34可包括橡膠。旋轉基輥32而使橡皮布34提供的一預定圖形轉印到基板S。

根據本發明實施例的用於印刷之漿料組合物可填充於圖形凹版槽12中。

根據本發明實施例的用於印刷之漿料組合物可包括導電粉、黏著劑、分散劑和溶劑。用於印刷之漿料組合物可包括PEO-PPO-PEO的塊狀共聚物或PPO-PEO-PPO的塊狀共聚物。

此外，用於印刷之漿料組合物可進一步包括固化劑。

導電材料可包括係選自由銀、金(Au)、鉑(Pt)、銅(Cu)、鈀(Pd)、鋁(Al)、鎳(Ni)、石墨與碳納米管(CNT)所構成群組中的至少一個，或是上述的合金，但本發明實施例並不限於此。優選地，導電材料可包括銀粉。

導電粉的含量為佔整體用於印刷之漿料組合物的約50wt%至約90wt%。如果導電材料的含量小於約50wt%，電極的導電性可能無法充分地確保。如果導電材料的含量超過約90wt%，可能無法充分地進行膠版印刷的轉印(transfer)作業，電極的厚度可能會過度增厚。

分散劑可包括PEO-PPO-PEO的塊狀共聚物或PPO-PEO-PPO的塊狀共聚物。

PEO-PPO-PEO的塊狀共聚物或PPO-PEO-PPO的塊狀共聚物可包括為佔整體用於印刷之漿料組合物的約0.001wt%至約2wt%。優選地是，PEO-PPO-PEO的塊狀共聚物或PPO-PEO-PPO的塊狀共聚物可具有約0.001wt%至約2wt%的含量。

即使添加分散劑的含量至少約2wt%，顆粒分散性的效果可能會降低。如果添加的分散劑少於約0.001wt%的含量，粒子分散性的效果僅稍微地顯現，而可使金屬納米粒子的分散性降低。

使用PEO-PPO-PEO的塊狀共聚物或PPO-PEO-PPO的塊狀共聚物用於印刷之漿料組合物中相對於醚溶劑其具有更高的溶解度。此外，PEO-PPO-PEO的塊狀共聚物或PPO-PEO-PPO的塊狀共聚物與金屬導電粉的反應性低，從而防止了導電粉的氧化。

根據相關前案技術，已經使用具有丙烯酸材料或羧基官能團的分散劑。但是，具有丙烯酸類材料或羧基官能基的分散劑相對於醚溶劑具較低的溶解度，會引起黏合強度相關的問題。此外，丙烯酸類分散劑與金屬導電粉的反應性較高，表示丙烯酸類分散劑會使金屬導電粉產生氧化。

相形對照之下，根據本發明實施例的包括PEO-PPO-PEO的塊狀共聚物或PPO-PEO-PPO的塊狀共聚物的分散劑，表示其相對於醚溶劑的溶解度較高，因此，分散劑可以提高功能性顆粒之分散特性而分散於醚溶劑之中。分散劑與金屬導電粉的反應性低，從而防止導電粉的氧化。

溶劑可包括有機溶劑並可溶解黏著劑。有機溶劑可包括為佔用於印刷之漿料組合物的約5wt%至約15wt%的含量。

溶劑可包括醇、二元醇(glycols)、多元醇(polyols)、醚、乙二醇醚(glycol ethers)、乙二醇醚酯(ether esters)和酯(esters)中的一個，但本發明實施例並不限於此。

黏著劑可提供導電粉和基板之間的黏合強度。黏著劑可包括為佔用於印刷之漿料組合物的約3wt%至約10wt%的含量。

黏著劑可包括環氧樹脂、酯、丙烯酸樹脂(acryl)和乙烯(vinyl) 中的一個，但本發明實施例並不限於此。

換言之，根據本發明實施例的用於印刷之漿料組合物可包括分散劑的含量為佔整體用於印刷之漿料組合物的約0.001wt%至約0.5wt%，導電粉的含量為佔整體用於印刷之漿料組合物的約50 wt%至約90wt%以及黏著劑的含量為佔整體用於印刷之漿料組合物的約3wt%至約10wt%。分散劑、導電粉，溶劑和黏著劑的總重量百分比(wt%)可以是100wt%。

圖2(a)為根據本發明實施例的PPO-PEO-PPO的塊狀共聚物之化學結構式圖，與圖2(b)為根據本發明實施例的PPO-PEO-PPO的塊狀共聚物的鏈之化學結構式圖。圖3為於印刷之漿料組合物中黏附導電粉之分散劑的分散圖。

請參照圖2和3所示，根據本發明實施例的用於印刷之漿料組合物，分散劑20溶解在溶劑中，使分散劑20黏附於導電粉10，從而提高了導電粉的分散性。因此，導電性粉10的分散性可以得到改善，從而使導電粉10可透過黏著劑30黏附到基板S。

因此，所使用根據本發明實施例用於印刷之漿料組合物的配線電極和使用其之的觸控面板，使用傳統微影技術的替代方案，可以減少蝕刻溶液的使用量，因此，可以降低對環境的污染，可簡化處理製程步驟並可以節省原物料的使用。

此外，導電粉的顆粒分散性得以提高，所以可助易漿料組合物之著墨作業，可使得更加整齊整潔地將圖形轉印成微配線電極。

此外，減緩分散劑和導電粉之間的反應，從而防止金屬導電粉的氧化。

於本說明書中所提到的“一(one)實施例”、“一(an)實施例”、“範例實施例”等任何的引用，是與該實施例所描述有關一特定的功能、結構或特徵特性，是有關於該實施例包含至少一之本發明之實施例中。此類說法出現在本文多處並不需都參考相同的實施例。此外，當一個特定的功能、結構或特性的描述關於任何實施例，認為它是在一熟習技藝者之智識範圍內去影響其他功能、結構或特徵的眾多實施例。

雖然實施例已說明提及其數個說明實施例，應可被推斷由那些熟習技藝者等效推知，許多其他的更動潤飾和實施例，其屬於本發明之精神和揭露原理範疇內。尤其是各種的變化與修改是可能的組成部分和/或排列組合皆為的本發明所揭露的範圍、圖示和所附申請專利範圍。除了變化和修改的組成部分和/或排列組合，各種替代的使用對於那些熟習技藝者也將是顯而易見地選用之。